权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

The Exotic Excitations in Quantum Anomalous Hall Insulator / Superconductor Hybrid System

量子反常霍尔绝缘体/超导混合系统中的奇异激励

基本信息

批准号：
21J15526
负责人：
大橋良伊
金额：
$ 0.32万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究はエキゾチックな準粒子励起であるマヨラナフェルミオンおよびパラフェルミオンが出現する舞台の開拓を目的としたものである。研究代表者はまず、従来より研究を行っている量子異常ホール絶縁体(QAH)と超伝導体(SC)とのハイブリッド系(QAH/SC)の発展を試みた。その結果、異方的超伝導体を用いたQAH/SCにおいて多様な表面状態が出現することを明らかとし、特に時間反転の破れたヘリカルマヨラナモードの存在を示した。また、特定の状況下では2次元Bogoliubov Fermi面が存在することも示した。また、さらなるエキゾチック励起の特性解明のため、表面にエニオン励起が存在する分数量子ホール系の輸送模型を舞台とし、新たな研究の発展に取り組んだ。分数量子ホール系では、2粒子の交換の際に任意の位相因子を獲得するエニオンと呼ばれる準粒子の存在が示されている。それらの中で特に非可換エニオンを用いることで量子演算の実現が期待されている現状である。そこで我々は、パフィアン状態と呼ばれる分数量子ホール状態に現れるイジングエニオン（非可換エニオンの一種）の観測を試みる一つの手法として、ヘテロ構造における量子ポイントコンタクトの系を提案した。パフィアン状態分数量子ホール系と整数量子ホール系をポイントコンタクトで接合することで、各キャリアの不整合性から生じる「アンドレーエフ的反射」の輸送プロセスが生じることを提案し、またそれらが準粒子励起の種類によって「選択的」であることを確認した。本研究が、現在も盛んに行われている分数量子ホール系の実験、およびエキゾチック励起の観測という観点において、一つの足掛かりとなることを期待している。

This study aims to explore the development of quasi-particle excitation. The research representatives were invited to conduct research on the development of quantum anomalous particles (QAH) and superconductors (SC) and quantum anomalous particles (QAH/SC). As a result, the presence of QAH/SC in multiple surface states is indicated by the presence of QAH/SC in multiple surface states. Under certain circumstances, the existence of a two-dimensional Bogoliubov Fermi plane is indicated. The characteristics of the excitation system are explained in detail, and the transport model of fractional quantum system exists in the surface. Fractional quantum systems are characterized by the existence of quasi-particles in the presence of arbitrary phase factors during the exchange of two particles. The quantum algorithm is expected to be implemented in the future. A method for detecting the quantum state of a quantum state is proposed. The fractional quantum state of the quantum system is determined by the type of quasiparticle excitation generated by the combination of the quantum state and the integral quantum state. This study is based on the theory of fractional quantum physics.